水泥灌漿防滲帷幕工程施工質(zhì)量控制研究

羅奉

（貴州江河監(jiān)理有限公司 貴州貴陽 550000）

引言

水庫大壩的水泥灌漿防滲帷幕工程，其施工質(zhì)量控制易受所處地基結(jié)構(gòu)環(huán)境的影響，進而降低施工作業(yè)的質(zhì)量效果。為此，相關(guān)建設(shè)者應(yīng)從問題角度出發(fā)，即在明確研究水泥灌漿防滲帷幕工程施工質(zhì)量控制現(xiàn)實意義的情況下，著手加大進行施工質(zhì)量控制要點的研究力度。如此，水泥灌漿防滲帷幕工程的施工作業(yè)就能在高質(zhì)量、高技術(shù)水平的環(huán)境下作用于水庫的運行使用，進而服務(wù)于現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)的全面發(fā)展進程。

1 研究水泥灌漿防滲帷幕工程施工質(zhì)量控制的現(xiàn)實意義

當前階段，針對在巖石基礎(chǔ)上進行水利工程建設(shè)的情況，多采用灌漿方式來建造帷幕來避免壩基出現(xiàn)滲漏問題。此防滲措施的運用與排水結(jié)合起來后，不僅能減少壩基的滲漏效果，還能降低揚壓力的影響。然而，作為隱蔽工程的防滲帷幕工程，其施工質(zhì)量的控制目標需通過保證造孔技術(shù)運用、灌漿壓力、灌漿材料選擇以及灌漿段長確定的合理性等進行實現(xiàn)，這就在增加施工控制難度的同時，還降低了水利工程水泥灌漿防滲帷幕工程的施工建設(shè)質(zhì)量。為此，研究人員應(yīng)對以往工程采用的施工質(zhì)量控制措施情況進行分析，即在明確水泥灌漿防滲帷幕工程施工質(zhì)量控制要點的前提下，著手提高水泥灌漿防滲帷幕工程的施工建設(shè)質(zhì)量。如此，水利工程項目的建設(shè)就能以可持續(xù)狀態(tài)作用于所處地區(qū)的現(xiàn)代化建設(shè)，以促進經(jīng)濟的快速穩(wěn)定發(fā)展進程。

2 水泥灌漿防滲帷幕工程施工質(zhì)量的控制要點

2.1 清水造孔與下套止水止?jié){

為保證水泥防滲帷幕工程灌漿施工的質(zhì)量，應(yīng)結(jié)合工程所處的基巖與砂礫石層環(huán)境，采用清水造孔方式。在以往，砂礫石造孔與灌漿工藝無法保證工程的灌漿作業(yè)質(zhì)量，因此，相關(guān)人員應(yīng)規(guī)避傳統(tǒng)施工控制技術(shù)的缺陷，轉(zhuǎn)而采用砂礫石清水造孔技術(shù)。具體來說，就是采用金剛石鉆頭的單管清水進行砂礫石層的造孔，以最大限度的保證除險加固工程的施工建設(shè)質(zhì)量。此過程，施工質(zhì)量控制人員應(yīng)將下套的止水止?jié){作為施工控制要點，即采用砂礫石地基灌漿創(chuàng)新技術(shù)中的下套止水止?jié){技術(shù)方法，來提高水泥灌漿作業(yè)的質(zhì)量[1]。

2.2 灌漿材料優(yōu)選

施工質(zhì)量控制人員應(yīng)根據(jù)工程所處的地層滲透性，選擇性能質(zhì)量具有適應(yīng)性的灌漿材料，進而提高灌漿作業(yè)的質(zhì)量效果。目前，可供選擇的材料包括：普通水泥、磨細水泥、地勘水泥以及超細水泥。通常情況下，帷幕灌漿多采用普通水泥。如存在特殊要求，則應(yīng)采用磨細水泥或是超細水泥，以起到擴大灌漿作業(yè)半徑與增加水泥灌入量的作用。對于透水性與動水位大的地層，應(yīng)采用地勘水泥，用以防止灌漿擴散半徑過大問題的出現(xiàn)，進而提高帷幕成幕作業(yè)的質(zhì)量效果。

2.3 灌漿壓力

壓力，作為控制水泥灌漿防滲帷幕工程施工建設(shè)質(zhì)量的重要因素，一旦出現(xiàn)壓力過小問題，就會對灌漿擴散的半徑范圍造成影響，進而無法形成具有連續(xù)性的帷幕；而壓力過大，則會導致裂隙擴大，或是引起工程地基結(jié)構(gòu)的巖體抬動變形，這不僅形成新的裂隙，還會破壞巖體的整體性。此情況下，再進行接觸段的灌漿，就會因壓力過大而使壩體出現(xiàn)劈開問題。為此，施工質(zhì)量控制人員應(yīng)根據(jù)工程不同的地層與先期灌漿孔吸漿量，來及時調(diào)整灌漿壓力與增強水泥貫入量，進而保證水泥灌漿防滲帷幕工程的施工建設(shè)質(zhì)量[2]。

除了上述施工質(zhì)量控制要點，研究人員應(yīng)還應(yīng)該結(jié)合工程項目的實際情況對灌漿段長與臨界水灰比進行優(yōu)化控制，以提高工程項目建設(shè)使用的質(zhì)量效果。

3 水泥灌漿防滲帷幕工程施工質(zhì)量的控制實例分析

以某水庫大壩工程為例，其作為黏土鋪蓋心墻砂殼壩，壩長約510m，壩高約為24m，總庫容約為1400萬m3。經(jīng)勘查發(fā)現(xiàn)，水庫壩基為雙層地基，上層為砂礫卵石層，下層為基巖。為此，施工技術(shù)人員將壩基帷幕的灌漿設(shè)置了兩排灌漿孔，共分三個工序進行施工。由于帷幕的懸掛深度至高程-11.05m，因此，兩排排距為1.5m與孔距為2.0m[3]。

（1）對于造孔與下套施工工序，施工人員針對砂礫石造孔采用了砂礫石清水造孔技術(shù)。具體來說，就是利用金剛石鉆頭單管清水進行鉆進。因局部孔段存在砂礫石松散的情況，造孔的進水量應(yīng)設(shè)置較小。對于發(fā)生的塌孔問題，應(yīng)采用彈簧鉆頭進行孔內(nèi)掉塊的打撈，以實現(xiàn)干鉆。此時，下套應(yīng)與心墻的造孔同步進行，并采用砂礫石地基灌漿創(chuàng)新技術(shù)中的下套止水止?jié){法。如此，接觸段的灌漿，套管與接觸面的距離應(yīng)在0.3～0.5m之間。當灌漿施工結(jié)束后，應(yīng)將套管打下至地基面[4]。

（2）對于灌漿材料的選用，應(yīng)根據(jù)先導孔的施工實際情況，在不同的透水率范圍內(nèi)選用不同的灌漿材料。此時，相關(guān)人員應(yīng)不同透水率的范圍內(nèi)選用不同的灌漿材料，如此，當其中一排序孔結(jié)束后，就可對第三道序孔進行施工調(diào)整，即通過增加漿液的注入量，來提升帷幕施工的質(zhì)量效果。而在進行第二排孔的施工時，應(yīng)根據(jù)第一排孔的施工情況，對灌漿材料與透水率的作用范圍進行調(diào)整，以提高灌漿作業(yè)質(zhì)量。

（3）對于灌漿段長的確定，其接觸段段長應(yīng)控制在2m，且段內(nèi)應(yīng)包含心墻土與地基兩種介質(zhì)。由此，可判斷砂礫石層的縮短段長能夠提升灌漿的質(zhì)量效果，即通過砂礫石松散的程度，控制在2.0～3.0m之間。而基巖段長，針對其松散程度，則應(yīng)控制在5.0～6.0m之間。

（4）灌漿壓力的控制，如，對于接觸段的灌漿施工，應(yīng)根據(jù)先導孔試驗情況來進行確定灌漿壓力，但最大不應(yīng)超出最大全壓力。經(jīng)分析，當完成兩項工序施工后，第三項序孔的灌漿壓力應(yīng)結(jié)合工程項目的實際情況進行適當?shù)奶嵘{(diào)整。值得注意的是，每段的灌漿壓力，應(yīng)在原設(shè)計壓力的基礎(chǔ)上增加0.05MPa，以為水泥漿液更好地擴散提供條件，進而保證水泥灌漿防滲帷幕工程施工建設(shè)的質(zhì)量與整體性[5]。

對于鉆孔施工作業(yè)出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，施工質(zhì)量控制人員應(yīng)按照規(guī)范標準與實際建設(shè)情況進行處理。如，工程處在巖石溶蝕裂隙較發(fā)育的情況下，基于發(fā)現(xiàn)的灌漿無回漿問題，應(yīng)采用0.8：1：1，或是0.6：1：1的水泥砂漿來提高灌注作業(yè)的質(zhì)量。此過程，技術(shù)人員可通過摻入3～5%的水玻璃，來強化灌漿結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。對于灌入水泥單耗量在200～250kg/m之間，且灌漿質(zhì)量效果仍不突出的情況，灌漿作業(yè)人員應(yīng)通過低壓、限流或是分級升壓等措施，來將注入率控制在既定的要求20.0L/min范圍內(nèi)。而當灌入水泥的單耗量在300～400kg/m之間，灌漿效果不明顯的處理，應(yīng)采用間歇灌漿方法來將每次間歇灌入漿量控制在600～1000L。此時，間歇的時間應(yīng)嚴格按照標準控制在10～25min以內(nèi)。此情況，如灌漿效果仍不明顯，質(zhì)量控制人員應(yīng)采用待凝方式，即將待凝時間設(shè)置在8h以上。如此反復，當灌漿作業(yè)達到質(zhì)量要求后，就可改為純水泥灌注方式，以完成整個的施工建設(shè)內(nèi)容。

4 結(jié)束語

綜上所述，水泥灌漿防滲帷幕工程的施工質(zhì)量控制，應(yīng)與工程所處的地基結(jié)構(gòu)條件情況進行結(jié)合，并將施工質(zhì)量的控制重點放在：清水造孔與下套止水止?jié){、灌漿材料選擇與灌漿壓力的控制。即采用金剛石鉆頭的單管清水進行砂礫石層的造孔，以最大限度的保證除險加固工程的施工建設(shè)質(zhì)量；采用磨細水泥或是超細水泥，以起到擴大灌漿作業(yè)半徑與增加水泥灌入量的作用；根據(jù)工程不同的地層與先期灌漿孔吸漿量，來及時調(diào)整灌漿壓力與增強水泥貫入量，進而保證水泥灌漿防滲帷幕工程的施工建設(shè)質(zhì)量。事實證明，只有這樣，才能保證水泥灌漿防滲帷幕的工程施工質(zhì)量，進而提高水庫大壩運行使用的安全可靠性。